Question

Источник ЭДС 14 В и внутреннее сопротивление r=0,2 Ом подключенный к аккумулятору сопротивление R=20 Ом. Какое количество теплоты выделится во всей цепи за 1,5 мин?

Answer 1

Дано:

ε = 14 В

r = 0,2 Ом

R = 20 Ом

Δt = 1,5 мин = 90 сек

----------------------------------

Найти:

Q - ?

Решение:

1) Для начала запишем формулы про количества теплоты выделившегося на внешнем участке и на внутренней участки цепи, а потом их общее (полное количество теплоты):

Q₁ = I²RΔt - количества теплоты выделившегося на внешнем участке цепи

Q₂ = I²rΔt - количества теплоты выделившегося на dyenhtyytq участке цепи

Следовательно:

Q = Q₁ + Q₂ = I²RΔt + I²rΔt = I²Δt(R + r) ⇒ Q = I²Δt(R + r) - полное количество теплоты (1)

2) Далее мы запишем закон Ома для замкнутой цепи ток в цепи:

I = ε / (R + r) - Закон Ома (2)

3) Теперь выражаем формулы (1) и (2), чтобы получить общую формулу для нахождения полного количества теплоты:

Q = (ε / (R + r))² × Δt(R + r) = ε² / (R + r)² × Δt(R + r) = (ε² × Δt)/(R + r)

Q = (ε² × Δt)/(R + r) - полное количество теплоты

Q = ( (14 В)² × 90 сек ) / (20 Ом + 0,2 Ом) = (196 В² × 90 сек) / (20,2 Ом) = ( 196 В² × 90 сек ) / ( 20,2 (В/А) ) ≈ 9,703 (В×А) × 90 сек ≈ 873,27 (В × А × сек) ≈ 873,27 Дж

Ответ: Q = 873,27 Дж

Решено от : $DK954$

Answer 2

Для расчета количества теплоты, выделяющейся во всей цепи, можно использовать закон Ома и закон сохранения энергии. В данном случае, мы будем использовать следующую формулу для вычисления мощности, выделяющейся в цепи:

P = I^2 * R

где P - мощность, I - сила тока, R - сопротивление.

Сначала найдем силу тока (I), используя закон Ома:

U = I * (R + r)

где U - напряжение источника (14 В), R - сопротивление аккумулятора (20 Ом), r - внутреннее сопротивление источника (0,2 Ом).

14 В = I * (20 Ом + 0,2 Ом) 14 В = I * 20,2 Ом

Теперь найдем силу тока:

I = 14 В / 20,2 Ом I ≈ 0,693 А

Теперь мы можем найти мощность (P):

P = I^2 * R P = (0,693 А)^2 * 20 Ом P ≈ 9,52 Вт

Теперь мы знаем мощность, выделяющуюся в цепи. Чтобы найти количество теплоты (Q), выделяющееся за 1,5 минуты (также можно записать как 90 секунд), используем следующее соотношение:

Q = P * t

где Q - количество теплоты, P - мощность, t - время.

Q = 9,52 Вт * 90 с Q = 857,2 Дж

Таким образом, за 1,5 минуты во всей цепи выделится примерно 857,2 джоулей теплоты.